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第一章 放射性及其衰变规律 1

第一节 核衰变及放射性核素 1

一、原子结构及原子核衰变 1

二、天然放射性核素 2

三、人工放射性核素 13

第二节 放射性核素的衰变与积累规律 14

一、衰变规律 14

二、系列放射性核素的衰变与积累规律 14

三、多级衰变与放射性平衡 16

第三节 放射性测量单位与标准源 17

一、放射性活度与比活度 17

二、放射性辐射剂量单位 19

三、放射性标准源 20

四、放射性标准模型 21

练习题 21

第二章 射线与物质相互作用 22

第一节 带电粒子与物质相互作用 22

一、α粒子与物质作用 22

二、β射线与物质的作用 23

第二节 γ射线与物质相互作用 26

一、光电效应 27

二、γ射线的散射作用 28

三、电子对效应 31

四、γ射线在物质中衰减规律 32

第三节 中子与物质的相互作用 33

一、中子源 33

二、中子的散射和核反应 35

第四节 宇宙射线与物质作用 39

练习题 41

第三章 天然放射性核素的分布与迁移 43

第一节 天然放射性核素在自然界的分布 43

第二节 放射性元素的迁移 45

一、铀的迁移和砂岩铀矿 45

二、形成分散流与分散晕 46

三、放射性核素在地下水中富集与迁移 46

四、物质颗粒的垂直迁移——地气 47

第三节 铀矿产概况 47

第四章 放射性探测器及测量仪器 50

第一节 闪烁探测器 50

一、闪烁体 50

二、光电倍增管 54

三、闪烁计数器的组成及其特性 58

四、影响稳定性的主要因素及使用中注意事项 60

第二节 气体探测器 61

一、正比计数管 62

二、盖革（G-M）计数管 65

三、电离室 67

第三节 半导体探测器 70

一、PN结型半导体探测器 71

二、PIN结锂漂移型半导体探测器 72

三、高纯锗半导体探测器（HPGe） 73

第四节 其他辐射探测器 73

一、固体径迹探测器 73

二、热释光探测器 74

三、气体正比闪烁计数器 75

第五节 轻便型γ射线测量仪 77

一、γ辐射仪 77

二、四道γ能谱仪 79

三、轻便型多道γ能谱仪 81

四、FD-3017RaA测氡仪 83

第六节 航空γ能谱仪 84

第七节 海洋及测井γ能谱仪 85

一、海洋拖曳式多道γ能谱仪 85

二、γ射线测井仪 86

第八节 核辐射测量中的统计误差 88

一、核衰变的统计分布规律 88

二、核辐射测量的误差 90

三、测量数据的检验 93

四、x 2检验法 94

五、可疑测量值的舍弃 95

练习题 96

第五章 γ射线测量方法与矿产勘查 97

第一节 γ辐射场分布特征的基本理论 97

一、地面上空γ辐射场的计算 97

二、地面γ辐射场的计算 99

三、垂直辐射体走向剖面γ场计算 100

四、沿钻孔轴线γ场分布 102

五、指数函数法计算钻孔轴线γ场分布 106

第二节 无限介质中γ散射射线能量分布 108

一、无限介质中γ射线能量迁移方程 109

二、γ射线通过物质谱成分变化的实验研究 112

第三节 航空γ能谱测量方法 116

一、航空γ能谱测量的原理 116

二、航空γ能谱测量工作方法 120

三、地质解释和应用实例 121

第四节 地面γ测量方法 123

一、野外地面γ测量工作方法 123

二、地面γ测量数据处理与应用举例 127

第五节 汽车γ能谱测量方法 130

第六节 海洋（水下）γ能谱测量 130

第七节 自然γ测井方法 132

一、反褶积分层解释法 132

二、迭代法 137

三、平均含量法 139

四、γ能谱测井与铀含量计算 141

五、γ测井的其他应用 142

第八节 γ编录及含量测量 144

一、γ编录 144

二、岩（矿）露头铀含量测量 145

第九节 γ散射（γ-γ）方法 146

练习题 150

第六章 氡测量方法与矿产勘查 151

第一节 土壤中氡的运移 152

一、层状氡源上覆土壤层中氡浓度的分布 152

二、土壤层中氡浓度分布 155

三、氡在土壤中运移的讨论 157

四、土壤氡浓度的变化 159

五、地面岩石、土壤的氡析出率 160

第二节 大气中氡的分布 160

一、大气中氡的运移特性 160

二、大气中氡浓度的变化 162

三、大气中氡子体及其变化 163

第三节 氡的常规测量方法 164

一、瞬时土壤氡测量方法 164

二、空气中氡浓度测量方法 166

三、测氡仪的标定 169

四、水中氡测量方法 170

五、土壤（岩石）氡射气系数和析出率的测量方法 171

六、岩石的扩散系数及其测量方法 173

第四节 氡的累积测量方法 177

一、固体径迹探测器方法 177

二、α聚集器方法 178

三、钋-210测量方法 180

四、活性炭吸附器（ROAC）测氡方法 180

五、驻极体探测器 181

第五节 热释光测量方法 182

一、α粒子热释光探测器 182

二、γ射线热释光探测器 183

三、土壤热释光 183

第六节 液体闪烁测量方法 185

第七节 氡气测量勘查放射性矿床 186

一、土壤氡异常的评价 186

二、氡异常与找矿实例 186

第八节 氡气测量勘查地下水及其他应用 189

第九节 裂变径迹测量方法 192

一、铀含量计算 192

二、探测器（片）与样品制备 192

三、应用实例 193

练习题 194

第七章 寻找油气藏的放射性方法 195

第一节 油田放射性异常机理的研究 195

一、油田放射性异常的特征与形成 195

二、铀（系）物质呈纳米微粒直接上升至地面 196

三、放射性元素垂向运移的通道 200

四、放射性元素垂向运移的动力 201

五、油田放射性异常的基本形态 202

六、放射性异常的影响因素 207

第二节 数据处理与干扰分析 208

一、常用的数据处理方法 208

二、断层对放射性异常的影响 212

第三节 野外工作方法与应用举例 214

一、航空γ能谱测量方法的应用 214

二、地面γ能谱测量 215

三、氡及其子体测量方法 215

练习题 218

第八章 自然灾害的勘查 219

第一节 氡气测量用于地震预报 219

一、基本理论 219

二、地下水氡浓度异常分布与震源的相关性 220

三、测量方法 225

第二节 隐伏断层与地裂缝的勘查 225

一、隐伏活动断层的探查 226

二、地裂缝的探查 230

第三节 滑坡的探测 231

第四节 地面塌陷与采空区的探测 232

一、采空区探测 232

二、隐伏陷落柱探测 232

第五节 氡气测量确定地下煤层自燃火区分布 234

第六节 古气候变化研究 235

一、利用自然γ测井曲线反演古气候变化 236

二、深海岩心热释光与古气候研究 238

练习题 239

第九章 环境（放射性）辐射与监测 240

第一节 环境放射性辐射与健康 240

一、环境放射性辐射源 240

二、放射性辐射的生物效应 245

第二节 区域环境辐射的监测 246

一、区域环境γ辐射测量 246

二、环境氡的测量 249

三、室内氡的主要来源 254

四、建材放射性测量与评价 254

第三节 矿山氡的危害与测量 257

一、矿山氡危害问题 257

二、空气中氡子体的浓度测量 258

三、氡子体潜能的测量 260

第四节 核辐射污染应急监测 261

一、核辐射污染物的迁移 261

二、核设施的常规监测 263

三、核辐射事故应急监测 264

第五节 环境样品放射性测量 266

一、总α活度测量 266

二、总β活度测量 269

三、α能谱分析 270

四、γ能谱分析 270

第六节 放射性废物处置 281

一、中低放射性废物的处置 282

二、高放射性废物深地质处理 283

练习题 285

第十章 能量色散X射线荧光方法 286

第一节 X射线的产生与特征 286

一、原子结构与X射线 286

二、X射线的产生和性质 287

三、X射线的吸收与跃变 294

第二节 X射线的激发 297

一、X射线荧光产额 297

二、X射线荧光激发效率 299

三、放射性同位素激发源 301

第三节 能量色散X射线测量装置 307

一、平衡滤片 307

二、能量色散的激发和探测器的几何布置 309

第四节 能量色散X射线谱样品分析方法 312

一、样品分析的基本理论 312

二、样品测量方法 314

第五节 基体效应及其校正方法 316

一、基体效应 316

二、基体效应的校正方法 319

第六节 X射线荧光在找矿勘查中应用 334

一、铜、铅、锌等金属矿产的找矿 334

二、金矿勘查中应用 336

第七节 现场原位含量测量的X射线荧光方法 340

一、工作方法和影响因素 340

二、应用实例 342

第八节 X射线荧光测井 344

一、激发与探测装置 344

二、X射线荧光测井工作方法 345

三、应用实例 347

第九节 环境污染的检测 348

第十节 在选矿、水泥等其他工业上应用 352

一、在线分析 352

二、合金成分分析和规格确认 354

练习题 355

第十一章 高灵敏度辐射谱分析方法 356

第一节 中子活化分析方法 356

一、基本原理与特点 356

二、仪器中子活化分析方法 358

三、应用举例 362

第二节 质子X射线荧光（PIXE）分析方法 363

一、分析装置 364

二、含量分析和灵敏度 365

第三节 全反射X射线荧光分析 371

一、基本原理 371

二、应用实例 373

附录一 放射性矿石标准模型参数 375

附录二 元素的特征X射线能量表 377

附录三 放射性勘查中常用法定计量单位 382

参考文献 383